DE2658331C2 - X-ray slice recording device with an image recording device containing an image intensifier and a television camera - Google Patents
X-ray slice recording device with an image recording device containing an image intensifier and a television cameraInfo
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Description
a) die Bildaufnahmevorrichtung (4, 5) ist so angeordnet und geführt, daß ihre optische Achse stets parallel zum Zentralstrahl (9) ausgerichtet ist,a) the image recording device (4, 5) is arranged and guided so that its optical Axis is always aligned parallel to the central ray (9),
b) das Entzerrungsnetzwerk (11, 13) ist zwischen den Ablenkgenerator (12) und die Ablenkeinheiten der Fernsehkamera (5) geschaltet,b) the equalization network (11, 13) is between the deflection generator (12) and the deflection units of the television camera (5) switched,
c) die Recheneinrichtung (13) verringert die durch die Neigung des Eingangsschirmes des Bildverstärkers (4) gegen die Schichtebene (10) bedingten trapezförmigen geometrischen Verzerrungen durch Umformung der ihr zugeführten Ablenksignale Ux und uy entsprechend den Beziehungenc) the computing device (13) reduces the trapezoidal geometric distortions caused by the inclination of the input screen of the image intensifier (4) against the slice plane (10) by transforming the deflection signals U x and u y supplied to it in accordance with the relationships
u, + k\ ■ u · cos φ + ki ■ u ■ Ux + k\ ■ ki · u2 · cos φ u, + k \ ■ u · cos φ + ki ■ u ■ U x + k \ ■ ki · u 2 · cos φ
undand
■ u- sin φ + k2 ■ u■ u- sin φ + k 2 ■ u
mitwith
u = Ux- cos φ + Uy · sin φ, k] = cos a - 1 und u = U x - cos φ + Uy · sin φ, k] = cos a - 1 and
A'2 = - — sin α, A'2 = - - sin α,
■ u2 · sin φ■ u 2 · sin φ
wobei u'x bzw. u'y die vom Ausgang der Recheneinrichtung (13) gelieferten, die Ablenkeinrichtung der Fernsehkamera steuernden korrigierten Ablenksignale zur Ablenkung des Elektronenstrahls der Fernsehkamera (5) in der x- bzw. der y-Richtung sind, φ der Bahnwinkel, λ der Schichtwinkel und u, eine dem Abstand a des Brennfleckes der Röntgenröhre von dem Bildverstärkereingangsschirm proportionale konstante Signalgröße sind,wherein u'x or u 'y supplied by the output of the calculation means (13), the deflection means of the television camera controlling corrected deflection signals for deflection of the electron beam of the television camera (5) in the x and the y-direction, φ the path angle , λ is the slice angle and u, a constant signal quantity proportional to the distance a of the focal point of the X-ray tube from the image intensifier input screen,
d) die Entzerrungseinrichtung (11) verringert nur die durch den Aufbau der Bildaufnahmevorrichtung (4,5) bedingten Verzerrungen.d) the rectification device (11) only reduces that caused by the structure of the image recording device (4,5) conditional distortions.
Die Erfindung betrifft eine Röntgenschichtaufnahmeeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches angegebenen Art. Eine solche Einrichtung ist aus der DE-OS 24 37 529 bekannt. Dabei werden eine Reihe von Einzelbildern aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen einander überlagert. Das Überlagerungsbild stellt lediglich eine dünne Schicht aus dem Objekt scharf dar. Schichtaufnahmen von anderen Ebenen des Objektes können erzeugt werden, indem die Einzelbilder vor der Überlagerung in einem genau definierten Maß gegeneinander verschoben werden. Dabei ergeben sich jedoch nur dann einwandfrei scharfe Schichtaufnahmen, wenn die Einzelbilder ohne jede geometrische Bildverzerrung aufgenommen und bis zur Überlagerung weiterverarbeitet werden.The invention relates to an X-ray layer recording device as described in the preamble of the patent claim Specified type. Such a device is known from DE-OS 24 37 529. There are a number of Single images from different projection directions superimposed on one another. The overlay represents only shows a thin layer of the object in focus. Layer images of other planes of the object can be generated by placing the individual images against one another to a precisely defined extent before superimposing them be moved. However, this only results in perfectly sharp slice images when the individual images are recorded without any geometric image distortion and until they are superimposed are further processed.
Bei Verwendung eines Bildverstärkers, der das Röntgenschattenbild in ein sichtbares Bild mit verstärkter Helligkeit umwandelt, und einer Fernsehaufnahmeröhre, die das Bild auf dem Ausgangsschirm des Bildverstärkers in ein Videosignal umsetzt, treten erhebliche Bildverzerrungen auf. Sie setzen sich zusammen aus Verzerrungen, die durch die Elektronenoptiken im Bildverstärker und in der Fernsehaufnahmeröhre verursacht werden und die unabhängig von den geometrischen Bedingungen der Aufnahme sind, sowie aus Verzerrungen, die durch die Projektion des b5 Objektes auf dem im allgemeinen kugelförmig gewölbten Eingangsschirm des Röntgenbildverstärkers bedingt sind. Dieser Teil der Verzerrungen hängt bei den Anordnungen der eingangs genannten Art in starkemWhen using an image intensifier that converts the X-ray silhouette into a visible image with intensified Brightness, and a television tube that displays the image on the home screen of the Image intensifier converts it into a video signal, considerable image distortion occurs. they sit down together from distortion caused by the electron optics in the image intensifier and in the television pickup tube and which are independent of the geometric conditions of the recording, as well as from distortions caused by the projection of the b5 object on the generally spherically domed Input screen of the X-ray image intensifier. This part of the distortion depends on the Arrangements of the type mentioned in strong
Maße vom Schichtwinkel ab. Die Beseitigung dieses Teils der Verzerrung durch die Entzerrungseinrichtung ist kompliziert und schwer zu realisieren, weil die Parameter der zu kompensierenden Bildverzerrung sich von Bild zu Bild abhängig vom jeweiligen Bahnwinkel und vom Schichtwinkel ändertDimensions depend on the layer angle. The elimination of this part of the distortion by the equalization device is complicated and difficult to implement because the parameters of the image distortion to be compensated for are different changes from image to image depending on the respective path angle and the slice angle
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs vorausgesetzten Art so auszubilden, daß die durch den Aufbau der Bildaufnahmevorrichtung einerseits und durch die geometrischen Verhältnisse bei der Aufnahme andererseits bedingten Verzerrungen getrennt voneinander korrigiert werden.The invention is based on the object of providing a device as described in the preamble of claim to train assumed type so that the structure of the image recording device on the one hand and Distortions caused by the geometrical conditions during the recording are separated from one another Getting corrected.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebene Ausbildung gelöstAccording to the invention, this object is achieved by what is stated in the characterizing part of the patent claim Training solved
Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß bei normalen, z. B. aus der DE-OS 17 64 580 bekannten, Untersuchungsgeräten, mit denen keine Schichtaufnahmen angefertigt werden, die Bildaufnahmevorrichtung in der Regel so angeordnet und geführt ist, daß ihre optische Achse stets parallel zum Zentralstrahl ausgerichtet ist.It should be mentioned at this point that with normal, z. B. from DE-OS 17 64 580 known, examination devices, with which no layer recordings are made, the image recording device usually does so is arranged and guided so that its optical axis is always aligned parallel to the central beam.
Bei der bekannten Einrichtung der eingangs genannten Art wird dagegen die Bildaufnahmevorrichtung so geführt, daß ihre optische Achse die Schichtebene stets senkrecht schneidet, so daß die optische Achse und der Zentralstrahl, der den Fokus der Röntgenröhre mit dem Mittelpunkt des Bildverstärkereingangsschirmes verbindet, einen von Null verschiedenen Winkel miteinander bilden. Nur unter dieser Voraussetzung wird erreicht, daß das Überlagerungsbild eine Schicht aus dem Objekt in allen Teilen scharf abbildet, unter der zusätzlichen Voraussetzung, daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine ebene Projektionsfläche darstellt.In the known device of the type mentioned, however, the image recording device is so out that its optical axis always intersects the layer plane perpendicularly, so that the optical axis and the Central beam connecting the focus of the X-ray tube with the center of the image intensifier input screen, form a non-zero angle with each other. Only under this condition will achieves that the superimposed image shows a layer of the object in sharp focus in all parts under the additional requirement that the image recording device represents a flat projection surface.
Demgegenüber wird bei der Einrichtung nach der Erfindung die Bildaufnahmevorrichtung so geführt, daß ihre optische Achse parallel zum Zentralstrahl ausgerichtet bleibt (was in einfacher Weise beispielsweise dadurch erfolgen kann, daß die Bildaufnahmevorrichtung auf geeignete Weise an der Führungsstange befestigt wird, die die mechanische Kopplung zwischen der Röntgenröhre und der Bildaufnahmevorrichtung bewirkt), so daß die Schichtebene und die Ebene des Eingangsschirmes des Bildverstärkers einen Winkel miteinander einschließen, der gleich dem Schichtwinkel (das ist der Winkel zwischen dem Zentralstrahl und dem Lot auf die Schichtebene) ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einer derartigen Führung die durch den Aufbau der Bildaufnahmevorrichtung bedingten Verzerrungen (Verzerrungen durch die Elektronenoptik, durch das Kopplungsobjektiv zwischen dem Ausgangsschirm des Bildverstärkers und der Fernsehkamera, durch die Krümmung des Bildverstärkereingangsschirms usw.) unabhängig von den geometrischen Verhältnissen bei der Aufnahme werden — anders als bei den bekannten Anordnungen — und deshalb sehr viel einfacher kompensiert werden können.In contrast, in the device according to the invention, the image pickup device is guided so that their optical axis remains aligned parallel to the central ray (which in a simple manner, for example can be done in that the image pickup device in a suitable manner on the guide rod which is the mechanical coupling between the X-ray tube and the image recording device causes), so that the plane of the slice and the plane of the input screen of the image intensifier form an angle include each other, which is equal to the layer angle (that is the angle between the central ray and the Solder on the layer level). The invention is based on the knowledge that with such a leadership the distortions caused by the structure of the image recording device (distortions due to the Electron optics, through the coupling lens between the output screen of the image intensifier and the TV camera, due to the curvature of the image intensifier input screen, etc.) regardless of the Geometric relationships during the recording are - unlike in the known arrangements - and can therefore be compensated much more easily.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing explained. It shows
F i g. 1 das Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung undF i g. 1 shows the embodiment of the invention in a schematic representation and
Fig.2 ein Beispiel der schaltungsmäßigen Ausführung einer zwischen den Ablenkgenerator der Fernsehkamera und ihre Ablenkeinheit geschaltete Schaltung, die die vom Ablenkgenerator gelieferten Ablenkspannungen bzw. Ablenkströme entsprechend den im Patentanspruch angegebenen Beziehungen umformt.2 shows an example of the circuit implementation a circuit connected between the deflection generator of the television camera and its deflection unit, the deflection voltages or deflection currents supplied by the deflection generator according to the im Reshaped claims specified relationships.
In F i g. 1 ist ein Röntgenstrahl« 1 gezeichnet, der den Körper eines auf einer Tischplatte 1 gelagerten Patienten 3 durchstrahlt Das Strahlenrelief hinter dem Patienten wird von einem Bildverstärker 4 erfaßt und in ein sichtbares Bild umgewandelt, das von einer Fernsehkamera 5 aufgenommen wird. Die dabei erzeugten, jeweils einem Einzelbild entsprechenden Signale werden in einen Zwischenspeicher 6, beispielsweise einen Plattenspeicher, übernommen, aus dem sieIn Fig. 1 an X-ray beam 1 is drawn, which irradiates the body of a patient 3 lying on a table top 1. The radiation relief behind the patient is captured by an image intensifier 4 and converted into a visible image that is recorded by a television camera 5. The signals generated in the process, each corresponding to a single image, are transferred to an intermediate memory 6, for example a disk memory, from which they
ίο zur Erzeugung eines Oberlagerungsbildes abgerufen und in eine Bildspeicherröhre 7 eingeschrieben werden können. Die gegenseitige Verschiebung der Einzelbilder, die von der Lage der Schichtebene abhängt, die durch die Überlagerung dargestellt werden soll, wird dabei von einem nicht näher dargestellten Steuerrechner errechnet, der auch die Ablenkeinheiten der Bildspeicherröhre 7 entsprechend steuert Die durch die Überlagerung entstandene Schichtaufnahme kann aus dem Target der Bildspeicherröhre 7 ausgelesen und von einem Bildwiedergabegerät 8 wiedergegeben werden. — Insoweit ist der Aufbau der in F i g. 1 dargestellten Anordnung bekanntίο called up to generate an overlay image and can be written into an image storage tube 7. The mutual displacement of the individual images, which depends on the position of the layer plane that is to be represented by the overlay calculated by a control computer, not shown, which also controls the deflection units The image storage tube 7 controls accordingly. The layer recording produced by the superimposition can be switched off the target of the image storage tube 7 and reproduced by an image display device 8. - In this respect, the structure of the in F i g. 1 arrangement shown is known
Die Einzelbilder werden in verschiedenen Stellungen des Systems Strahler — Bildaufnahmevorrichtung (Bildverstärker 4 und Fernsehkamera 5) gemacht In F i g. 1 sind drei dieser Stellungen dargestellt, wobei zwei nur in gestrichelten Linien angedeutet sind. Die Zentralstrahlen 9 bestimmen durch ihren Schnittpunkt die Lage der Ebene 10, die durch Überlagerung der Einzelbilder ohne gegenseitige Verschiebung scharf dargestellt werden kann.The individual images are in different positions of the radiator - image recording device system (Image intensifier 4 and TV camera 5) made in FIG. 1 three of these positions are shown, where two are only indicated in dashed lines. The central rays 9 determine by their point of intersection the position of the plane 10, which is sharp by superimposing the individual images without mutual displacement can be represented.
F i g. 1 ist zu entnehmen, daß die Bildaufnahmevorrichtung so geführt ist daß ihre optische Achse (das ist die auf dem Mittelpunkt des Bildverstärkereingangsschirmes senkrecht stehende Linie) stets parallel zum Zentralstrahl 9 verläuft. Die Führung derBildaufnahmevorrichtung, derart, daß ihre optische Achse parallel zum Zentralstrahl verläuft, ist einfach, weil die meisten Schichtaufnahmegeräte eine Kupplungsstange besitzen, die den Röntgenstrahier und die Bildaufnahmevorrichtung miteinander verbindet und deren gegensinnige Verschiebung bewirkt. Diese Kupplungsstange erstreckt sich parallel zum Zentralstrahl, und deshalb muß sie lediglich so mit der Bildaufnahmevorrichtung verbunden werden, daß ihre Richtung und die optische Achse der Bildaufnahmevorrichtung parallel sind.F i g. 1 it can be seen that the image recording device is guided so that its optical axis (that is the line perpendicular to the center point of the image intensifier input screen) is always parallel to the Central ray 9 runs. The guiding of the image pickup device such that its optical axis is parallel runs to the central beam is easy, because most film recorders have a coupling rod, which connects the X-ray tracer and the image recording device to one another and their opposite directions Causes shift. This coupling rod extends parallel to the central beam, and therefore must they are only so connected to the image pickup device that their direction and the optical Axis of the image pickup device are parallel.
Bei dieser Anordnung der Bildaufnahmevorrichtung sind die durch die Krümmung des Bildverstärkereingangsschirmes durch die Elektronik, das nicht näher dargestellte Koppelobjektiv zwischen dem Ausgangsschirm des Bildverstärkers und der Fernsehkamera usw. verursachten Bildverzerrungen für alle Stellungen des Systems Strahler — Bildaufnahmevorrichtung gleich und unabhängig von dem Winkel, unter dem der Zentralstrahl 9 die Schichtebene 10 schneidet Sie können daher durch handelsübliche Entzerrungseinrichtungen beseitigt werden.With this arrangement of the image pick-up device, those caused by the curvature of the image intensifier input screen by the electronics, the coupling lens, not shown, between the output screen the image intensifier and the television camera etc. caused image distortion for all positions of the Systems emitter - image pickup device the same and regardless of the angle at which the Central ray 9 intersects the layer plane 10. You can therefore use standard equalization devices be eliminated.
Diese Entzerrungseinrichtungen, die beispielsweise für die Entzerrung der Bildgeometrie bei hochauflösenden Kathodenstrahlbildröhren angewandt werden, erzeugen aus Ablenkspannungen bzw. Ablenkströmen u'x, u'y verzerrte Ablenkspannungen xcundya wobei sich die Verzerrung der Ablenkspannungen so einstellen läßt, daß die durch die Krümmung des Bildverstärkereingjngsschirmes usw. verursachten Verzerrungen beseitigt werden können. Die Anordnung nach F i g. 1 enthält eine derartige Entzerrungseinrichtung 11, deren Eingänge über eine in ihrer Funktion noch zuThis equalization devices which are used for example for the equalization of the image geometry for high-resolution cathode ray tubes which generate from deflecting or deflection currents u'x, u'y distorted deflecting x c and y a where the distortion of the deflection voltages can be set so that the by the curvature of the image intensifier input screen, etc. can be removed. The arrangement according to FIG. 1 contains such an equalization device 11, the inputs of which have a function that is still closed
erläuternde Recheneinrichtung 13 mit den Ausgängen eines Ablenkgenerators 12 verbunden sind und deren Ausgänge mit den Ablenkeinheiten der Fernsehkamera 5 verbunden sind.explanatory computing device 13 are connected to the outputs of a deflection generator 12 and their Outputs are connected to the deflection units of the television camera 5.
Wie bereits erwähnt, ergeben sich durch die Neigung des Bildverstärkereingangsschirmes in bezug auf die Schichtebene zusätzlich geometrische Verzerrungen. So werden beispielsweise in der Stellung von Röntgenstrahier und Bildaufnahmevorrichtung, in der sich der Röntgenstrahier links und der Bildverstärker rechts befinden, die Bereiche der Schichtebene rechts vom Schnittpunkt mit dem Zentralstrahl kleiner abgebildet als die links vom Schnittpunkt liegenden, weil die rechts vom Zentralstrahl liegenden Bereiche näher am Bildverstärkereingangsschirm liegen. Es läßt sich zeigen, daß ein in der Schichtebene iö Hegender Punkt, dem bei der üblichen Parallelprojektion auf den Bildverstärkereingangsschirm die Koordinaten x, y zugeordnet wären, in einer zum Zentralstrahl 9 senkrechten Ebene (entsprechend dem Bildverstärkereingangsschirm) als Punkt mit den Koordinaten x', y' abgebildet wird (wobei der Nullpunkt des x-, y- bzw. des χ'-, y'-Koordinatensystems auf dem Zentralstrahl 9 liegt), wobei näherungsweise die folgenden Beziehungen gelten:As already mentioned, the inclination of the image intensifier input screen in relation to the slice plane results in additional geometric distortions. For example, in the position of the X-ray tracer and image recording device, in which the X-ray tracer is on the left and the image intensifier on the right, the areas of the slice plane to the right of the intersection with the central ray are mapped smaller than those to the left of the intersection, because the areas to the right of the central ray are closer on the image intensifier input screen. It can be shown that a point lying in the layer plane iö, to which the coordinates x, y would be assigned in the usual parallel projection onto the image intensifier input screen, is in a plane perpendicular to the central ray 9 (corresponding to the image intensifier input screen) as a point with the coordinates x ', y 'is mapped (where the zero point of the x, y or the χ', y 'coordinate system lies on the central ray 9), with the following approximate relationships:
χ = χ + k\ ■ u ■ cos φ und χ = χ + k \ ■ u ■ cos φ and
u · χ + k\u · χ + k \
· u2 · cos U 2 cos
■ u ■ sin φ + k2 ■ u · y + kt ■ k2 ■ u2 ■ sin φ ■ u ■ sin φ + k 2 ■ u · y + k t ■ k 2 ■ u 2 ■ sin φ
u =x ■ cos φ + y ■ sin ki = cos a - 1 u = x ■ cos φ + y ■ sin ki = cos a - 1
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A.'2 = - — sin ir. a A.'2 = - - sin ir. A
Dabei ist φ der Bahnwinkel, dL h. der Winkel, den die Projektion des Zentralstrahls 9 auf die Schichtebene mit der x-Achse einschließt, ä der Schichtwinkel und a der Abstand des Brennfleckes des Röntgenstrahlers von der Bildverstärkereingangsebene.Here φ is the path angle, dL h. the angle which the projection of the central ray 9 on the slice plane includes with the x-axis, - the slice angle and a the distance of the focal point of the x-ray source from the image intensifier input plane.
Diese geometrischen Verzerrungen lassen sich beseitigen, wenn die Ablenkspannungen bzw. die Ablenkströme Ux bzw. uy in x- und y-Richtung, entsprechend den im Patentanspruch angegebenen Beziehungen umgeformt werden in u'x und u'y. Die Ablenkspannungen bzw. -ströme der Speicherröhre 7 und des Bildwiedergabegerätes bleiben dabei unverformt Die Größen uΊ bzw. u'y hängen nicht nur von ux bzw. α, ab, sondern auch von uy bzw. us. Das bedeutet, daß, wenn Ux die Zeilenablenkspannung bzw. den Zeilenablenkstrom und uy die Vertikalablenkspannung bzw. Vertikalablenkstrom darstellen, die umgeformte Größe u'x neben zeilenfrequenten Komponenten auch Komponenten mit der Vertikalfrequenz enthält und die umgeformte Größe u'y neben Komponenten mit der Vertikalfrequenz auch zeilenfrequente Komponenten, deren Größe vom Bahnwinkel <p und vom Schichtwinkel eo α abhängtThese geometric distortions can be eliminated if the deflection voltages or the deflection currents U x and u y in the x and y directions are converted into u ' x and u'y in accordance with the relationships specified in the patent claim. The deflection voltages or currents of the storage tube 7 and the picture display device remain undeformed. The quantities u Ί and u ' y depend not only on u x and α , but also on u y and u s . This means that if U x represents the line deflection voltage or the line deflection current and u y represents the vertical deflection voltage or vertical deflection current, the transformed variable u ' x contains components with the vertical frequency in addition to line-frequency components and the transformed variable u' y alongside components with the Vertical frequency also line-frequency components, the size of which depends on the path angle <p and the layer angle eo α
Die Recheneinrichtung 13 formt die sägezahnförmigen Horizontal- und Vertikalablenkspannungen bzw. -ströme entsprechend der ersten Beziehung in Spannungen bzw. Ströme u'x und u'y um, so daß die durch die Neigung der Ebene des Bildverstärkereingangsschirms zur Schichtebene bedingten geometrischen Verzerrungen beseitigt werden. Die umgeformten Spannungen bzw. Ströme u'x und u'y werden der oben beschriebenen Entzerrungseinrichtung U zugeführt, die daraus die Ablenkspannungen bzw. die Ablenkströme xc und yc für die Ablenkeinheiten der Fernsehkamera 5 bildet und somit die durch die Krümmung des Bildverstärkereingangsschirmes usw. bedingten Verzerrungen ebenfalls beseitigt.The computing device 13 converts the sawtooth-shaped horizontal and vertical deflection voltages or currents into voltages or currents u ' x and u' y according to the first relationship, so that the geometric distortions caused by the inclination of the plane of the image intensifier input screen to the layer plane are eliminated. The converted voltages or currents u ' x and u' y are fed to the above-described equalization device U, which uses them to form the deflection voltages or the deflection currents x c and y c for the deflection units of the television camera 5 and thus the deflection values caused by the curvature of the image intensifier input screen, etc. . related distortions are also eliminated.
Ein Ausführungsbeispiel der Recheneinrichtung 13 zur Beseitigung der geometrischen Verzerrungen ist in Fig.2 dargestellt. Die Ablenkspannungen bzw. die Ablenkströme Ux und uy vom Ablenkgenerator 12 werden einerseits Addierstufen 25 bzw. 35 und andererseits Multiplizierschaltungen 21 bzw. 31 zugeführt, in denen sie mit cos φ bzw. sing) multipliziert werden. Die Ausgangssignaie der beiden Muitipiizierschaltungen 21 und 31 werden den Eingängen einer Addierschaltung 14 zugeführt, so daß deren Ausgangssignal, das zwei Multiplizierschaltungen 15 und 16 zugeführt wird, der Größe u in den im Patentanspruch angegebenen Beziehungen entspricht In der Multiplizierschaltung 16 wird das Ausgangssignal der Addierschaltung 14 mit dem Wert Αϊ multipliziert Der Ausgang der Multiplizierschaltung 16 ist mit je einem Eingang von Multiplizierschaltungen 22 bzw. 32 verbunden, in denen das Ausgangssignal der Multiplizierschaltung 16 mit cos φ bzw. sin φ multipliziert wird. Das Ausgangssignal der Multiplizierschaltungen 22 und 32 entspricht daher dem zweiten Term in den genannten Beziehungen. Es wird je einem weiteren Eingang der Addierschaltung 25 bzw. 35 zugeführt und außerdem Addierschaltungen 23 bzw. 33, die die Ausgangssignale von 22 bzw. 32 und die Eingangsgrößen Ux bzw. uy addieren. Die Ausgangssignale der Addierschaltungen 23 und 33 werden in Multiplizierschaltungen 24 bzw. 34 mit dem Ausgangssignal der Multiplizierschaltung 15 multipliziert, die ihrerseits das Ausgangssignal der Addierschaltung 14 mit dem Faktor k2 multipliziert Die Ausgangssignale der Multiplizierschaltungen 24 bzw. 34 entsprechen daher der Summe des dritten und vierten Terms der genannten Beziehungen. Es wird einem weiteren Eingang den Addierschaltungen 25 bzw. 35 zugeführt, so daß an deren Ausgang die Größen ty χ bzw. u'ν abgenommen werden können.An exemplary embodiment of the computing device 13 for eliminating the geometric distortions is shown in FIG. The deflection voltages or the deflection currents U x and u y from the deflection generator 12 are supplied on the one hand to adding stages 25 and 35 and on the other hand to multiplying circuits 21 and 31, in which they are multiplied by cos φ or sing). The output signals of the two multipliers 21 and 31 are fed to the inputs of an adder circuit 14 so that their output signal, which is fed to two multipliers 15 and 16, corresponds to the quantity u in the relationships specified in the claim multiplied by the value Αϊ The output of the multiplier circuit 16 is connected to one input each of multiplier circuits 22 and 32, in which the output signal of the multiplier circuit 16 is multiplied by cos φ or sin φ . The output signal of the multiplier circuits 22 and 32 therefore corresponds to the second term in the aforementioned relationships. It is fed to a further input of the adding circuit 25 or 35 and also adding circuits 23 and 33, which add the output signals from 22 and 32 and the input variables U x and u y. The output signals of the adder circuits 23 and 33 are multiplied in multipliers 24 and 34 with the output signal of the multiplier circuit 15, which in turn multiplies the output signal of the adder circuit 14 by the factor k 2 fourth term of the relationships mentioned. It is fed to a further input of the adding circuits 25 and 35, so that the quantities ty χ and u'ν can be taken from their output.
Die Multiplizierstufen 15,16,21,22,31 und 32 können durch sogenannte multiplizierende Digital-Analog-Konverter ersetzt werden, die in ihrer Genauigkeit und Bandbreite analogen Multiplizierern beträchtlich überlegen sind. Die Korrekturparameter k\, fe. cos ψ und sin φ müssen dann digital zur Verfügung gestellt werden, ki und fc können ohne weiteres durch den in derartiger. Anordnungen ohnehin erforderlichen Steuerrechner berechnet werden. Sie sind bei kreisförmiger Verwischungsfigur konstant Die Werte cos φ und sincp ändern sich von Einzelbild zu Einzelbild — jedenfalls dann, wenn das System Strahler — Bildaufnahmevorrichtung während der Aufnahme der verschiedenen Einzelbilder nicht längs einer Geraden positioniert wird. Sie müssen daher bei jeder Einzelbildaufnahme neu berechnet werden. Wird der Winkel φ während der Aufnahme digital gemessen, dann können die Winkelfunktionen mittels in fest programmierten Halbleiterspeichern eingespeicherter Tabellen bestimmt werden. Die Periodizhät und die Symmetrie der Winkelfunktionen erlaubt es, mittels einer Tabelle für nur einen Quadranten beide Winkelfunktionen in allen vier Quadranten zu berechnen.The multiplier stages 15, 16, 21, 22, 31 and 32 can be replaced by so-called multiplying digital-to-analog converters, which are considerably superior to analog multipliers in terms of their accuracy and bandwidth. The correction parameters k \, fe. cos ψ and sin φ must then be made available digitally, ki and fc can be easily accessed by the in such a way. Arrangements already required tax computer are calculated. They are constant with a circular blurring figure. The values cos φ and sincp change from single image to single image - at least when the radiator / image recording device system is not positioned along a straight line during the recording of the various single images. They must therefore be recalculated for each individual image capture. If the angle φ is measured digitally during the recording, then the angle functions can be determined by means of tables stored in permanently programmed semiconductor memories. The periodicity and symmetry of the trigonometric functions make it possible to use a table to calculate both trigonometric functions in all four quadrants for only one quadrant.
Claims (1)
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